亲核硼物种对双键的对映选择性加成反应是一类强有力的构建碳-硼键的方法，而碳-硼键可进行丰富多彩的化学转化。最近，铜催化剂已发展成为一类廉价的不对称引入碳-硼键的催化剂，烯烃和炔烃底物发生硼铜化后进一步与亲电试剂反应，由此可以得到烯烃和炔烃双官能化的产物。Hajime Ito、Kevin Brown、Amir Hoveyda等研究团队都在这一领域的分子间反应中做出了杰出的贡献。尽管分子内的反应有几例报道，但用于构建杂环结构的分子内过程仍亟待发掘。

2017年，Kevin Brown团队报道了首例硼化-酰基化反应，随后的努力集中于发展不同种类的酰基化试剂，然而相应的不对称硼化-酰基化反应却少有报道。加拿大多伦多大学的Mark Lautens团队设想利用氨基甲酰氯基团修饰烯烃可能实现这一过程，不对称硼化-酰基化后可进一步转化为手性硼酸化的3,3-二取代吲哚酮。最近，他们成功实现了铜催化分子内的对映选择性硼化-酰基化反应，从苯乙烯类底物出发，通过对映选择性硼铜化、分子内亲核进攻氨基甲酰氯，以优秀的产率及对映选择性高效合成了一系列手性硼酸化的吲哚酮类化合物（图1）。相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上。

图1. 铜催化的硼化反应。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

作者最初参考熊涛研究团队发展的1,1-二取代烯烃的硼氢化反应，选择底物1a作为模板底物对反应条件进行筛选，主要考察了配体、溶剂、碱等反应参数，最终权衡产率和对映选择性，最佳的反应条件是Cu(MeCN)₄PF₆作为铜催化剂，L1作为配体，NaO^tBu，Et₂O作为溶剂，以94%的分离产率和98:2的er值获得手性产物2a（图2）。

图2. 反应条件的筛选。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

在最佳条件下，作者对底物的普适性进行考察，首先探究氮上的取代基R¹对反应结果的影响。从结果可以看出，不管R¹是直链小位阻的烷基取代基，还是环状取代基以及苄位取代基，反应都能以优秀的产率和对映选择性得到手性产物2a-2g（图3）。

图3. 氮上不同取代基修饰的底物适用范围的考察。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

作者接着固定氮上的取代基为甲基，考察苯环上R³取代基对反应结果的影响。当苯环取代基在烯基的邻位时，反应虽然依然能以优秀的产率得到产物2h-2j，但是产物的对映选择性出现了大幅度的下降，对映选择性最高只有77%。而当取代基在其它位置时，不管是吸电子取代基，还是给电子取代基以及芳香杂环取代基，反应都能以优秀的产率和对映选择性得到产物2k-2t。产物的相对和绝对构型通过2p的X射线单晶衍射分析得以确定（图4）。

图4. 不同苯环取代基修饰的底物适用范围的考察。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

作者接着考察烯烃的末端取代基R²对反应结果的影响。当R²为芳基取代基时，苯环上对位取代基为溴或氯时，产物2u和2v的ee 值很低。而当R²为其它取代基如氟、甲氧基等取代基时，反应能以优秀的产率和对映选择性得到相应的产物。此外，当R²为烷基取代基时，反应同样能以良好的产率和对映选择性得到产物2ac-2ae（图5）。

图5. 不同烯烃末端取代基修饰的底物适用范围的考察。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

为了证明反应的实用性，作者进行了产物2a扩大规模的合成实验和2a的一系列衍生化实验。从结果可以看出，即使2a扩大到克量级规模，也能以良好的产率和对映选择性合成相应的手性产物2a。2a可通过     Suzuki偶联反应与4-溴代甲苯偶联合成化合物3a，还可通过H₂O₂氧化为手性醇3c，而在强碱条件下可得到去烷基化的消旋醇化合物3b。此外，产物2a可进行Matteson/氧化反应构建增碳产物3d（图6）。

图6. 扩大规模实验和衍生化实验。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

总结

Mark Lautens教授报道了铜催化分子内的对映选择性硼化-酰基化反应，高效构建了一系列手性硼酸化的吲哚酮产物。烯烃中引入的氨基甲酰氯基团可作为亲电反应位点用于设计分子内环化过程。一系列底物参与反应均具有优秀的产率和对映选择性。分子内的硼酸酯基团还可进一步衍生化，转化为丰富多样的手性化合物。